刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具,又稱切削工具??准庸さ毒?,包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等。和其它機(jī)械加工相比,鏜孔加工是屬一種較難的加工。它只靠調(diào)節(jié)一枚刀片(或刀片座)要加工出像H7、H6這樣的微米級的孔。隨著加工中心的普及,現(xiàn)在的鏜孔加工只需要進(jìn)行編程、按扭操作等。正因?yàn)檫@樣,就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這里主要從刀具技術(shù)的角度來分析加工中心的鏜孔加工。(剝皮棒)
加工中心上鏜孔加工的特點(diǎn)
1.刀具轉(zhuǎn)動(dòng)和車床加工不同,加工中心加工時(shí)由于刀具轉(zhuǎn)動(dòng),便不可能在加工中及時(shí)掌握刀尖的情況來調(diào)節(jié)進(jìn)刀量等。剝皮棒也不可能像數(shù)控車床那樣可以只調(diào)節(jié)數(shù)控按扭就可以改變加工直徑。這便成了完全自動(dòng)化加工的一個(gè)很大的障礙。也正因?yàn)檫@樣所以就要求鏜刀必須具有微調(diào)機(jī)構(gòu)或自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)能,特別是在精鏜時(shí)根據(jù)公差要求有時(shí)必須在微米級調(diào)節(jié)。
另外,加工中心鏜孔時(shí)由于切屑的流出方向在不斷地改變,所以刀尖、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時(shí)難的多。
2.刀具的顛振
鏜孔加工時(shí)常出現(xiàn)的、也是令人頭疼問題是顛振。在加工中心上發(fā)生顛振的原因主要有以下幾點(diǎn)
1)工具系統(tǒng)的剛性:包括刀柄、鏜桿、以及中間連接部分的剛性。因?yàn)槭菓冶奂庸に蕴貏e是小孔、深孔及硬質(zhì)工件的加工時(shí),工具系統(tǒng)的剛性尤為重要。
2)刀具系統(tǒng)的動(dòng)平衡:相對于刀具系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心,刀具自身如有一不平衡質(zhì)量,在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因不平衡的離心力的作用而導(dǎo)致顛振的發(fā)生。特別是在高速加工時(shí)刀具的動(dòng)平衡性所產(chǎn)生影響很大。
3)工件自身或工件的固定剛性:像一些較小、較薄的部件由于其自身的剛性不足,或由于工件形狀等原因無法使用合理的夾具進(jìn)行充分的固定。
4)刀片的刀尖形狀:刀片的前角、刀尖半徑、斷屑槽形狀的不同所產(chǎn)生的切削抗力也不同。
5)切削條件:包括切削速度、進(jìn)給量、進(jìn)刀量以及給切削油方式及種類等。
6)機(jī)器的主軸系統(tǒng):機(jī)器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的性能以及主軸和刀柄之間的連接剛性。
3.刀具的裝夾
在鏜削孔時(shí),重要的是在加工中心上正確裝夾刀具。在小孔鏜削中,刀具的中心高是導(dǎo)致刀具失效的重要因素。如果刀具安裝低于中心高,將影響刀具的加工性能。主要表現(xiàn)在:
1)切削刃相對于工件的主后角減小,導(dǎo)致刀具的后刀面與工件接觸,使刀片與工件之間發(fā)生摩擦,當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí),這種摩擦進(jìn)一步會(huì)使刀尖發(fā)生偏離,導(dǎo)致刀具更深地切入工件。切削刃的幾何參數(shù)對切削效率的高低和加工質(zhì)量的好壞有很大影響。增大前角,可減小前刀面擠壓切削層時(shí)的塑性變形,減小切屑流經(jīng)前面的摩擦阻力,從而減小切削力和切削熱。但增大前角,同時(shí)會(huì)降低切削刃的強(qiáng)度,減小刀頭的散熱體積.